武汉西藏中学2023-2024学年高二下学期4月月考化学
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括16个小题,每小题3分,共48分)
1.下列是同周期元素基态原子的最外层电子排布式,所表示的原子最容易得到电子的是( )
A.ns2 B.ns2np1 C.ns2np4 D.ns2np5
2.当镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时,以下认识正确的是( )
A.镁原子由基态转化成激发态,这一过程中吸收能量
B.镁原子由激发态转化成基态,这一过程中释放能量
C.转化后位于p能级上的两个电子处于同一轨道,且自旋方向相同
D.转化后镁原子与硅原子电子层结构相同,化学性质相似,2
3.关于化学键的各项叙述正确的是( )
A.在离子化合物中,只存在离子键,没有共价键
B.只有共价键形成的物质,不一定是共价化合物
C.化学键只存在于化合物中
D.非金属元素只能形成共价化合物
4.下列说法或有关化学用语的表达正确的是( )
A.在基态多电子原子中,p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
B.基态Fe原子的价电子轨道表示式:
C.因氧元素电负性比氮元素大,故氧原子第一电离能比氮原子第一电离能大
D.根据原子核外电子排布的特点,Cu在周期表中属于s区元素
5.甲、乙两元素原子的L层电子数都是其他层电子总数的2倍。下列推论正确的是( )
A.甲与乙处于同一周期 B.甲与乙处于同一主族
C.甲与乙都位于元素周期表的p区 D.甲与乙的原子序数之和为偶数
6.下列说法正确的是( )
A.电离能大的元素,不易失电子,易得到电子,表现非金属性
B.电离能大的元素其电负性必然也大
C.电负性最大的非金属元素形成的含氧酸的酸性最强
D.电离能最小的元素形成的氧化物的水化物的碱性最强
7.下列分子或离子中,VSEPR模型名称与分子或离子的空间构型名称不一致的是( )
A.CO2 B.H2O C.CO D.CCl4
8.下列各组微粒的空间构型相同的是( )
①NH3和H2O ②NH和H3O+ ③NH3和H3O+ ④O3和SO2 ⑤CO2和BeCl2 ⑥SiO和SO ⑦BF3和Al2Cl6
A.全部 B.除④⑥⑦以外 C.③④⑤⑥ D.②⑤⑥
9.共价键、离子键和范德华力是粒子之间的三种作用力。下列晶体①Na2O2、②SiO2、③石墨、④金刚石、⑤NaCl、⑥白磷中,含有以上其中两种作用力的是( )
A.①②③ B.①③⑥ C.②④⑥ D.①②③⑥
10.下列说法中不正确的是( )
A.σ键比π键重叠程度大,形成的共价键强
B.两个原子之间形成共价键时,最多有一个σ键
C.气体单质中,一定有σ键,可能有π键
D.N2分子中有一个σ键,两个π键
11.下列关于晶体的说法正确的组合是( )
①分子晶体中都存在共价键
②在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
③金刚石、SiC、、H2O、H2S晶体的熔点依次降低
④离子化合物中只有离子键没有共价键,分子晶体中肯定没有离子键
⑤CaTiO3晶体中(晶胞结构如图所示)每个Ti4+和12个O2-相紧邻
⑥SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合
⑦晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
⑧氯化钠溶于水时离子键被破坏
A.①②③⑥ B.①②④ C.③⑤⑦ D.③⑤⑧
12.下列说法不正确的是( )
A.N2O与CO2、CCl3F与CCl2F2互为等电子体
B.CCl2F2无同分异构体,说明其中碳原子采用sp3方式杂化
C.H2CO3与H3PO4的非羟基氧原子数均为1,二者的酸性(强度)非常相近
D.由第ⅠA族和第ⅥA族形成的原子个数比为1∶1、电子总数为38的化合物,是含有共价键的离子化合物
13.Paul Chu教授发现钇钡铜氧化合物在90 K时具有超导性,该化合物的晶胞结构如下图所示:
该化合物以Y2O3、BaCO3和CuO为原料,经研磨烧结而成,其原料配比(物质的量之比)为( )
A.2∶3∶3 B.1∶1∶1 C.1∶2∶3 D.1∶4∶6
14.化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3,下列说法正确的是( )
A.NH3与BF3都是三角锥形结构
B.NH3与BF3都是极性分子
C.NH3·BF3中各原子都达到8电子稳定结构
D.NH3·BF3中,NH3提供孤对电子,BF3提供空轨道
15.有5种元素X、Y、Z、Q、T。X原子M层上有2个未成对电子且无空轨道;Y原子的特征电子构型为3d64s2;Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道;Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子;T原子的M电子层上p轨道半充满。下列叙述不正确的是( )
A.元素Y和Q可形成化合物Y2O3
B.T和Z各有一种单质的空间构型为正四面体形
C.X和Q结合生成的化合物为离子化合物
D.ZO2是极性键构成的非极性分子
16.S2Cl2是橙黄色液体。少量泄漏会产生窒息性气体,喷水雾可减慢其挥发,并产生酸性悬浊液。其分子结构如下图所示。下列关于S2Cl2的说法错误的是( )
A.为非极性分子
B.分子中既含有极性键又含有非极性键
C.与S2Br2结构相似,熔、沸点:S2Br2>S2Cl2
D.与水反应的化学方程式可能为2S2Cl2+2H2O===SO2↑+3S↓+4HCl
二、非选择题(本题包括5个小题,共52分)
17.(6分)(每空1分)下表是元素周期表中的一部分。
周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
1 A
2 E F H J
3 B C D G I
根据A~J在周期表中的位置,用元素符号或化学式回答下列问题:
(1)电负性最强的元素是________,第一电离能最小的单质是________。
(2)最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是________,呈两性的是________。
(3)A分别与E、F、G、H、I形成的化合物中,沸点最高的是________。
(4)在B、C、D、G、I中,形成的简单离子半径最大的元素是________。
18.(10分)(每空2分)W、X、Y、Z、N是短周期元素,它们的核电荷数依次增大。
元素 元素性质或原子结构
W 原子核内无中子
X 原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等
Y 元素的离子半径在该周期中最小
Z 原子核外p能级上的电子总数比s能级上的电子总数多2
N 最外层电子数比次外层电子数少1
(1)W单质的化学式为_____,Z元素原子核外有______个原子轨道填充了电子。
(2)Y、Z和N三种元素第一电离能由大到小的顺序为____________(填元素符号)。
(3)X与Z两元素的电负性较大的是____________(填元素符号)。
(4)Z元素原子共有________种不同运动状态的电子。
19.(12分)氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相,与石墨相似,具有层状结构,可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料,有优异的耐磨性。它们的晶体结构如下图所示。
(1)(2分 )基态硼原子的电子排布式为__________________________________。
(2)(1分)关于这两种晶体的说法,正确的是________(填序号)。
a.立方相氮化硼含有σ键和π键,所以硬度大
b.六方相氮化硼层间作用力小,所以质地软
c.两种晶体中的B—N键均为共价键
d.两种晶体均为分子晶体
(3)(第一个空1分,第二个空2分)六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为______,其结构与石墨相似却不导电,原因是___________。
(4)(每空2分)立方相氮化硼晶体中,硼原子的杂化轨道类型为________。该晶体的天然矿物在青藏高原地下约300 km的古地壳中被发现。根据这一矿物形成事实,推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是________。
(5)(2分)NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1 molNH4BF4含有________mol配位键。
20.(12分)(每空2分) (1)一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积结构,在晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点,则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为________;该晶体中原子之间的作用力是________。
(2)上述晶体具有储氢功能,氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2(见图1)的结构相似,该晶体储氢后的化学式应为________。
(3)立方BP(磷化硼)的晶胞结构如图2所示,晶胞中含B原子数目为________。
(4)铁有δ、γ、α三种同素异形体,γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为________,δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为________。
21.(12分)(每空3分)铍及其化合物的应用正日益被重视。
(1)最重要的含铍矿物是绿柱石,含2%铬(Cr)的绿柱石即为祖母绿。基态Cr原子价电子的轨道表示式为_______________________________________________________________
(2)铍与相邻主族的铝元素性质相似。下列有关铍和铝的叙述正确的有________(填字母)。
A.都属于p区主族元素 B.电负性都比镁大
C.第一电离能都比镁大 D.氯化物的水溶液pH均小于7
(3)氯化铍在气态时存在BeCl2分子(a)和二聚分子(BeCl2)2(b),固态时则具有如下图所示的链状结构(c)。
①a属于________(填“极性”或“非极性”)分子。
②二聚分子(BeCl2)2中Be原子的杂化方式相同,且所有原子都在同一平面上。b 的结构式为______________(标出配位键)。化学参考答案
1,答案 D解析 最容易得到电子,应该是最外层电子数大于等于4的原子,最外层电子数小于4的原子容易失去电子。首先排除A、B项。C和D项最外层电子一个是6,一个是7,故D项最容易得到电子。
2.答案 A
3.答案 B
解析 A项,NaOH、Na2O2等既含离子键,又含共价键;C项,许多单质分子中存在共价键;非金属元素也可形成离子化合物。
4.答案 B解析 原子中2p电子的能量小于3s电子,I1(O)<I1(N),Cu元素在ds区。
5.答案 D
解析 甲、乙的电子层排布可能为1s22s22p2或1s22s22p63s2,即为碳或镁元素,它们位于不同的周期,不同的主族,不同的区。
6.答案 D
解析 电离能是衡量原子失去电子的难易,电负性是衡量不同元素原子对共用电子作用的大小,电离能大的元素,其电负性不一定大,A、B不正确;F电负性最大,但通常不能形成含氧酸,C不正确。
7.答案 B
解析 CO2分子中每个O原子和C原子形成2对共用电子对,所以C原子的价层电子对数是2,且不含孤电子对,为直线形结构,VSEPR模型名称与分子空间构型名称一致;水分子中O原子的价层电子对数=2+×(6-2×1)=4,VSEPR模型名称为四面体形,因含有2对孤电子对,所以略去孤电子对后,其实际空间构型名称是V形,故VSEPR模型名称与分子空间构型名称不一致;CO的中心原子C原子形成3个σ键,中心原子上的孤电子对数=×(4+2-2×3)=0,所以CO的空间构型是平面三角形,VSEPR模型名称与分子空间构型名称一致;CCl4分子的中心原子C原子的价层电子对数=σ键个数+弧电子对数=4+×(4-1×4)=4,VSEPR模型为正四面体形结构,中心原子不含有孤电子对,分子空间构型为正四面体形结构,VSEPR模型名称与分子空间构型名称一致。
8.答案 C
解析 等电子体一般具有相同的空间构型。原子总数相同、价电子总数或最外层电子总数相同的粒子称为等电子体。NH3和H3O+、O3和SO2、SiO和SO互为等电子体,而CO2和BeCl2均为直线形结构,故选③④⑤⑥。
9.答案 B
解析 过氧化钠中有离子键和共价键;石墨和白磷中存在共价键,石墨层中和白磷分子间均存在范德华力。
10.答案C [A项σ键为“头碰头”重叠,π键为“肩并肩”重叠,故σ键比π键重叠程度大,形成的共价键强;B项两原子之间成键一定有一个σ键,其余为π键,如:D项中N≡N有1个σ键2个π键;C选项气体单质分子如稀有气体无化学键。]
11.答案 D
12.答案 C
解析 N2O与CO2的原子数相同,价电子数相同,CCl3F与CCl2F2的原子数相同,价电子数相同,它们互为等电子体;CCl2F2无同分异构体,说明它是空间结构而不是平面结构,则碳原子采用sp3方式杂化;由于CO2与H2O的化合程度小,H2CO3的酸性比H3PO4弱得多,C项错误;D项中的物质指的是Na2O2,它是含有(非极性)共价键的离子化合物。
13.答案 D
解析 由图可知,每个晶胞中含2个钡原子、1个钇原子;铜原子位于顶角和棱上,每个晶胞中含3个铜原子,则Y2O3、BaCO3、CuO的配比为1∶4∶6。
14.答案 D
解析 NH3是三角锥形,而BF3是平面三角形结构,B位于中心,因此,NH3是极性分子,BF3是非极性分子,A、B都不正确;NH3分子中有1对孤电子对,BF3中B原子最外层只有6个电子,正好有1个空轨道,二者通过配位键结合而使每个原子最外层都达到稳定结构,D正确;H原子核外只有2个电子,C错误。
15.答案 C解析 X的电子排布式为1s22s22p63s23p4,为硫元素;Y的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,为铁元素;Z的电子排布式为1s22s22p2,为碳元素;Q的电子排布式为1s22s22p4,为氧元素;T的电子排布式为1s22s22p63s23p3,为磷元素。C项中X与Q形成的化合物SO2或SO3都为共价化合物,故C项不正确。
16.解析 根据S2Cl2的分子结构形状可知,它属于极性分子,选项A错误,B正确;由于与S2Br2结构相似,而相对分子质量S2Br2大,则熔、沸点:S2Br2>S2Cl2,选项C正确;由少量泄漏会产生窒息性气体,喷水雾可减慢其挥发,并产生酸性悬浊液,则与水反应的化学方程式可能为2S2Cl2+2H2O===SO2↑+3S↓+4HCl,选项D正确。答案 A
17.答案 (1) F Na (2) HClO4 Al(OH)3 (3)HF (4)S
解析 由元素在周期表中的位置可知,A为H,B为Na,C为Mg,D为Al,E为C,F为N,G为S,H为F,I为Cl,J为Ne。
18.答案 (1)H2 8 (2)Cl>Si>Al (3)O (4)14
解析 原子核内无中子的元素是氢元素;原子核外s能级电子数与p能级电子数相等的是1s22s22p4(氧元素);元素的离子半径在该周期中最小的是Al3+,原子核外s能级电子数比p能级电子数少2的是1s22s22p63s23p2(硅元素);最外层电子数比次外层电子数少1的是氯元素。核外有多少个电子就有多少种不同的运动状态。
19.【解析】 (2)立方相氮化硼只含有σ键,a错误;六方相氮化硼质地软,是由于其层间作用力为范德华力,作用力小,b正确;B、N均为非金属元素,两者形成的化学键为共价键,c正确;六方相氮化硼属于分子晶体,立方相氮化硼属于原于晶体,d错误。(3)观察六方相氮化硼的晶体结构可知,每个硼原子与相邻3个氮原子构成平面三角形。由于B最外层有3个电子,都参与成键,没有自由移动的电子,故不导电。(4)立方相氮化硼晶体中,每个硼原子形成4个共价单键,所以为sp3杂化;地下约300 km的环境应为高温、高压。(5)NH中存在一个由氮原子提供孤电子对、H+提供空轨道而形成的配位键;在BF中,存在一个由F-提供孤电子对、B提供空轨道而形成的配位键,所以1 mol氟硼酸铵中含有2 mol配位键。
【答案】 (1)1s22s22p1 (2)b、c
(3)平面三角形 层状结构中没有自由移动的电子 (4)sp3 高温、高压 (5)2
20答案 (1)3∶1 金属键 (2)H8AuCu3 (3)4 (4)4 4∶3
解析 (1)由于是面心立方最密堆积,晶胞内N(Cu)=6×=3,N(Au)=8×=1。(2)根据CaF2结构图可以知道,氢原子在晶胞内(白球),数目是8个,储氢后的化学式为H8AuCu3。
(3)晶胞中B原子位于顶点和面心,数目为8×+6×=4。 (4)利用均摊法计算得γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为8×+6×=4;根据晶胞的结构可知,δ晶胞中以顶点铁原子为例,与之距离最近的铁原子是体心上的铁原子,;,所以铁原子的配位数为8,α晶胞中以顶点铁原子为例,与之距离最近的铁原子是与之相连的顶点上的铁原子,这样的原子有6个,所以铁原子的配位数为6,所以δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为4∶3。
21.子为24号元素,其满足半满稳定结构,基态原子价层电子排布式为3d54s1,则基态Cr原子价电子的轨道表示式为。(2)铍属于s区元素,而铝属于p区主族元素,故A错误;金属越活泼,电负性越小,Mg比Be、Al活泼,则两金属电负性都比镁大,故B正确;Be的第一电离能比镁大,而Mg因s轨道全充满,第一电离能比Al大,故C错误;Be2+和Al3+在溶液中均水解,则氯化物的水溶液pH均小于7,故D正确;答案为BD。(3)①BeCl2中Be原子形成2个Be—Cl键,Be原子的杂化轨道数为2,故Be原子采取 sp 杂化方式,是直线型,属于非极性分子。
②在二聚分子(BeCl2)2中Be原子有空轨道,Cl原子有孤对电子,则配位键中电子对由氯原子提供,b 的结构式为。